Karadeniz'de rüzgar veri kaynaklarının kıyaslamalı analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uludağ Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: RECEP EMRE ÇAKMAK

Danışman: ADEM AKPINAR

Özet:

Açık deniz ve kıyı mühendisliği faaliyetlerinde, rüzgar ve dalgaların özelliklerini belirlemek amacıyla yapılan rüzgar ve dalga iklim çalışmaları, çok önemli bir yer tutmaktadır. Dalga iklim çalışmaları, uzun dönemli rüzgar verileri kullanılarak üretilen dalga verileriyle yapılmaktadır. Dalga verilerinin üretilmesinde, rüzgar ölçümlerinin kesikli ve noktasal olması, istasyonlar arasındaki mesafenin fazla olması nedenlerinden dolayı, farklı hava tahmin merkezlerinin rüzgar tahmin modelleri ile türetilmiş veri setleri kullanılmaktadır. Bu durumda, dalga modeline girdi olarak tanımlanan rüzgar veri setinin doğruluğu önemli bir sorun olmaktadır. Bu yüzden, bu çalışmanın hedefi, Karadeniz'de dalga modellemesinde, dalga modeline girdi olarak tanımlanabilecek en iyi rüzgar veri setinin belirlenmesidir. Bu maksatla, üç farklı veri tahmin merkezinden (NCEP, NASA ve ECMWF) temin edilen dört farklı veri setinin (CFSR, MERRA, ERA-Interim ve Operasyonel) doğrulukları, 2000-2014 yılları arasındaki verilere dayanarak farklı açılardan test edilmiştir. Bu hava tahmin merkezlerinin rüzgar ürünlerinin performansları, Karadeniz'in güney şeridi boyunca seçilen beş farklı karasal DMİ istasyonu (Kumköy, Amasra, Sinop, Giresun, Hopa) ve Romanya açıklarındaki Gloria açık deniz istasyonunda ölçülmüş rüzgar verileri kullanılarak irdelenmiştir. Analizler kapsamında öncelikle, hem ölçüm hem de tahmin veri setlerinin istatistiksel özellikleri belirlenerek kıyaslanmıştır. Daha sonra, ölçüm ve tahmin veri setlerinin zaman serileri, rüzgar gülleri ve olasılık dağılımları kıyaslanarak irdelenmiştir. Son olarak, ölçüm veri setleriyle tahmin veri setlerinin çakışan verileri kullanılarak eş zamanlı hata istatistiği, hem tüm veri kullanılarak hem de farklı hız aralıkları için incelenmiştir. Ayrıca, veri kaynaklarının hata değerlerinin yıllara göre değişimleri her yıl için gerçekleştirilen eş zamanlı veri analizine dayanarak irdelenmiştir. Bütün veri kaynaklarının açık denizde ölçüm verilerini temsil edebilecek düzeyde düşük hatalara ve yüksek korelasyona sahip oldukları belirlenmiştir. Kıyı şeridi boyunca, batı kısmında ECMWF veri kaynakları daha doğru sonuç verirken; doğu kısmında CFSR rüzgar alanları daha iyi performans göstermiştir. Daha iyi zamansal ve alansal çözünürlüğe sahip CFSR rüzgar alanlarının, orografik etkilerin yoğun olduğu bölgelerdeki rüzgarları daha iyi temsil ettiği tespit edilmiştir.